
1-02
.doc
Page
Группа 1241/2 |
К работе допущен_______________________ |
Студент Мельников Е.В. |
Работа выполнена_______________________ |
Преподаватель Штельмах К.Ф. |
Отчет принят___________________________ |
Рабочий протокол и отчет по лабораторной работе №1.02
Принцип эквивалентности масс
Цель работы
Измерить ускорение свободного падения. Экспериментально доказать верность принципа эквивалентности масс.
Задачи, решаемые при выполнении работы
-
Измерить время, за которое тела различной массы пролетают участок фиксированной длины при свободном падении (при одинаковых начальных условиях); убедиться в том, что это время не зависит (в пределах точности эксперимента) от массы падающего тела
-
Измерить ускорение свободного падения
Объект исследования
Падающие шарики различной массы (одинакового объема, но различные по плотности).
Метод экспериментального исследования
Экспериментальная проверка принципа эквивалентности масс.
Рабочие формулы и исходные данные
Где t1 и t2 – время пролета 3-его шарика для высот h1 и h2 соответственно.
Измерительные приборы
№ п/п |
Наименование |
Тип прибора |
Используемый диапазон |
Погрешность прибора |
1 |
линейка |
|
0÷50 cm |
0.05 cm |
2 |
частотомер – хронометр |
|
0÷100 s |
0.001 s |
3 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
Результаты прямых измерений и их обработки
Таблица 1. Шарик №1 h=15 |
|
Таблица 2. Шарик №2 h=15 |
||||||
№ |
ti |
(ti-<t>), с |
(ti-<t>)^2, с |
|
№ |
ti |
(ti-<t>), с |
(ti-<t>)^2, с |
1 |
0,126 |
0,0036 |
0,00001296 |
|
1 |
0,125 |
0,0014 |
0,00000196 |
2 |
0,123 |
0,0006 |
0,00000036 |
|
2 |
0,124 |
0,0004 |
0,00000016 |
3 |
0,119 |
-0,0034 |
0,00001156 |
|
3 |
0,123 |
-0,0006 |
0,00000036 |
4 |
0,122 |
-0,0004 |
0,00000016 |
|
4 |
0,124 |
0,0004 |
0,00000016 |
5 |
0,123 |
0,0006 |
0,00000036 |
|
5 |
0,124 |
0,0004 |
0,00000016 |
6 |
0,124 |
0,0016 |
0,00000256 |
|
6 |
0,124 |
0,0004 |
0,00000016 |
7 |
0,123 |
0,0006 |
0,00000036 |
|
7 |
0,124 |
0,0004 |
0,00000016 |
8 |
0,123 |
0,0006 |
0,00000036 |
|
8 |
0,125 |
0,0014 |
0,00000196 |
9 |
0,124 |
0,0016 |
0,00000256 |
|
9 |
0,122 |
-0,0016 |
0,00000256 |
10 |
0,119 |
-0,0034 |
0,00001156 |
|
10 |
0,122 |
-0,0016 |
0,00000256 |
11 |
0,123 |
0,0006 |
0,00000036 |
|
11 |
0,125 |
0,0014 |
0,00000196 |
12 |
0,121 |
-0,0012 |
0,00000144 |
|
12 |
0,123 |
-0,0006 |
0,00000036 |
13 |
0,121 |
-0,0016 |
0,00000256 |
|
13 |
0,122 |
-0,0016 |
0,00000256 |
14 |
0,122 |
-0,0004 |
0,00000016 |
|
14 |
0,123 |
-0,0006 |
0,00000036 |
15 |
0,123 |
0,0006 |
0,00000036 |
|
15 |
0,124 |
0,0004 |
0,00000016 |
<t>= |
0,122 |
∑(ti-<t>)2= |
0,000048 |
|
<t>= |
0,124 |
∑(ti-<t>)2= |
0,000016 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3. Шарика №3 h=15 |
|
Таблица 4.Шарик №3 h=25 |
||||||
№ |
ti |
(ti-<t>), с |
(ti-<t>)^2, с |
|
№ |
ti |
(ti-<t>), с |
(ti-<t>)^2, с |
1 |
0,122 |
-0,0001 |
0,00000000 |
|
1 |
0,170 |
0,0007 |
0,00000054 |
2 |
0,123 |
0,0009 |
0,00000087 |
|
2 |
0,168 |
-0,0013 |
0,00000160 |
3 |
0,121 |
-0,0011 |
0,00000114 |
|
3 |
0,169 |
-0,0003 |
0,00000007 |
4 |
0,121 |
-0,0011 |
0,00000114 |
|
4 |
0,170 |
0,0007 |
0,00000054 |
5 |
0,122 |
-0,0001 |
0,00000000 |
|
5 |
0,170 |
0,0007 |
0,00000054 |
6 |
0,122 |
-0,0001 |
0,00000000 |
|
6 |
0,169 |
-0,0003 |
0,00000007 |
7 |
0,121 |
-0,0011 |
0,00000114 |
|
7 |
0,174 |
0,0047 |
0,00002240 |
8 |
0,122 |
-0,0001 |
0,00000000 |
|
8 |
0,168 |
-0,0013 |
0,00000160 |
9 |
0,126 |
0,0039 |
0,00001547 |
|
9 |
0,168 |
-0,0013 |
0,00000160 |
10 |
0,122 |
-0,0001 |
0,00000000 |
|
10 |
0,169 |
-0,0003 |
0,00000007 |
11 |
0,121 |
-0,0011 |
0,00000114 |
|
11 |
0,169 |
-0,0003 |
0,00000007 |
12 |
0,122 |
-0,0001 |
0,00000000 |
|
12 |
0,168 |
-0,0013 |
0,00000160 |
13 |
0,121 |
-0,0011 |
0,00000114 |
|
13 |
0,169 |
-0,0003 |
0,00000007 |
14 |
0,122 |
-0,0001 |
0,00000000 |
|
14 |
0,17 |
0,0007 |
0,00000054 |
15 |
0,123 |
0,0009 |
0,00000087 |
|
15 |
0,168 |
-0,0013 |
0,00000160 |
<t>= |
0,122 |
∑(ti-<t>)2= |
0,000021 |
|
<t>= |
0,169 |
∑(ti-<t>)2= |
0,000033 |
Расчет результатов косвенных измерений
Определение ускорения свободного падения
Расчет погрешности определения g
|
|
|
|
Gi-<G> |
|
|
(Gi-<G>)^2 |
|
|
G2= |
10,51367507 |
|
|
0,412747222 |
|
|
0,17036027 |
|
|
G3= |
10,73126188 |
Средн.: |
10,926422 |
0,195160408 |
Среднее: |
0,40527 |
0,038087585 |
Сред. |
0,192667 |
G4= |
11,53432992 |
|
|
0,60790763 |
|
|
0,369551687 |
|
|
Расчет результатов косвенных измерений
Определение ускорения свободного падения
Расчет погрешностей измерений
Окончательные результаты
Выводы
Схема установки
-
держатель
-
датчик (состоит из свето- и фотодиода)
-
датчик аналогичный (2)
-
‘ловушка’